Fisika. Propulsi jet di alam dan teknologi

Saat ini, kebanyakan orang, tentu saja, mengasosiasikan propulsi jet terutama dengan perkembangan ilmiah dan teknis terbaru. Dari buku-buku pelajaran fisika, kita mengetahui bahwa yang dimaksud dengan "reaktif" adalah gerakan yang terjadi sebagai akibat dari pemisahan suatu benda (tubuh) dari bagian-bagiannya. Seorang pria ingin naik ke langit ke bintang-bintang, dia berusaha untuk terbang, tetapi dia dapat memenuhi mimpinya hanya dengan munculnya pesawat jet dan pesawat ruang angkasa yang mampu melakukan perjalanan jarak jauh, berakselerasi ke kecepatan supersonik, berkat mesin jet modern yang dipasang. pada mereka. Desainer dan insinyur mengembangkan kemungkinan menggunakan propulsi jet di mesin. Fantasts juga tidak tinggal diam, menawarkan ide dan cara paling luar biasa untuk mencapai tujuan ini. Anehnya, prinsip pergerakan ini tersebar luas di satwa liar. Cukup dengan melihat-lihat, Anda dapat melihat penghuni laut dan daratan, di antaranya ada tanaman, yang dasarnya adalah prinsip reaktif.

Cerita

Bahkan di zaman kuno, para ilmuwan dengan minat mempelajari dan menganalisis fenomena yang terkait dengan propulsi jet di alam. Salah satu yang pertama secara teoritis mendukung dan menggambarkan esensinya adalah Heron, seorang mekanik dan ahli teori Yunani Kuno, yang menemukan mesin uap pertama yang dinamai menurut namanya. Orang Cina dapat menemukan aplikasi praktis untuk metode jet. Mereka adalah yang pertama, dengan menggunakan metode pergerakan sotong dan gurita, pada abad ke-13 mereka menemukan roket. Mereka digunakan dalam kembang api, membuat kesan besar, dan juga sebagai suar, mungkin ada roket hidup yang digunakan sebagai artileri roket. Seiring waktu, teknologi ini datang ke Eropa.

N. Kibalchich menjadi penemu waktu baru, setelah menemukan skema untuk pesawat prototipe dengan mesin jet. Dia adalah seorang penemu yang luar biasa dan seorang revolusioner yang yakin, di mana dia berada di penjara. Saat di penjara dia membuat sejarah dengan menciptakan proyeknya. Setelah eksekusinya untuk aktivitas revolusioner aktif dan berbicara menentang monarki, penemuannya dilupakan di rak arsip. Setelah beberapa waktu, K. Tsiolkovsky mampu meningkatkan ide-ide Kibalchich, membuktikan kemungkinan menjelajahi luar angkasa melalui pergerakan jet pesawat ruang angkasa.

Kemudian, selama Perang Patriotik Hebat, Katyusha yang terkenal, sistem artileri roket lapangan, muncul. Jadi nama sayang orang-orang secara tidak resmi merujuk pada instalasi kuat yang digunakan oleh pasukan Uni Soviet. Tidak diketahui secara pasti, sehubungan dengan apa, senjata itu menerima nama ini. Alasan untuk ini adalah popularitas lagu Blanter, atau huruf "K" di badan mortar. Seiring waktu, para prajurit garis depan mulai memberikan julukan untuk senjata lain, sehingga menciptakan tradisi baru. Jerman, di sisi lain, menyebut peluncur roket tempur ini sebagai "organ Stalinis" karena penampilannya, yang menyerupai alat musik dan suara menusuk yang berasal dari peluncuran roket.

dunia sayur

Perwakilan fauna juga menggunakan hukum propulsi jet. Sebagian besar tanaman dengan sifat seperti itu adalah semusim dan remaja: bawang putih berduri, petiolate, hati yang sensitif, pikulnik berpotongan ganda, mehringia berurat tiga.

Berduri, atau mentimun gila, milik keluarga labu. Tanaman ini mencapai ukuran yang besar, memiliki akar yang tebal dengan batang yang kasar dan daun yang besar. Tumbuh di wilayah Asia Tengah, Mediterania, Kaukasus, cukup umum di selatan Rusia dan Ukraina. Di dalam buah, selama periode pematangan, biji diubah menjadi lendir, yang, di bawah pengaruh suhu, mulai berfermentasi dan melepaskan gas. Mendekati pematangan, tekanan di dalam janin bisa mencapai 8 atmosfer. Kemudian, dengan sentuhan ringan, buah terlepas dari pangkal dan biji dengan cairan terbang keluar dari buah dengan kecepatan 10 m/s. Karena kemampuan menembak sepanjang 12 m, tanaman itu disebut "pistol wanita".

Jantung yang sensitif adalah spesies tahunan yang tersebar luas. Itu ditemukan, sebagai suatu peraturan, di hutan rindang, di sepanjang tepi sungai. Setelah di bagian timur laut Amerika Utara dan di Afrika Selatan, itu berhasil berakar. Hati yang sensitif diperbanyak dengan biji. Benih pada inti yang sensitif berukuran kecil, beratnya tidak lebih dari 5 mg, yang dibuang ke jarak 90 cm Berkat metode distribusi benih ini, tanaman mendapatkan namanya.

Dunia Hewan

Propulsi jet - fakta menarik tentang dunia hewan. Pada cephalopoda, gerakan reaktif terjadi melalui air yang dihembuskan melalui siphon, yang biasanya menyempit ke lubang kecil untuk mendapatkan kecepatan ekspirasi maksimum. Air melewati insang sebelum pernafasan, memenuhi tujuan ganda respirasi dan penggerak. Kelinci laut, atau gastropoda, menggunakan alat penggerak yang serupa, tetapi tanpa alat saraf kompleks cumi, mereka bergerak lebih kikuk.

Beberapa knightfish juga telah mengembangkan propulsi jet dengan melewatkan air di atas insang mereka untuk melengkapi propulsi sirip mereka.

Pada larva capung, daya reaktif dicapai dengan memindahkan air dari rongga khusus di dalam tubuh. Kerang dan cardid, siphonophores, tunik (seperti salps), dan beberapa ubur-ubur juga menggunakan penggerak jet.

Sebagian besar waktu, kerang berbaring dengan tenang di bagian bawah, tetapi jika ada bahaya, mereka dengan cepat menutup katup cangkangnya, sehingga mereka mendorong keluar air. Mekanisme perilaku ini juga berbicara tentang penggunaan prinsip perpindahan jet. Berkat dia, kerang bisa melayang dan bergerak jarak jauh menggunakan teknik buka-tutup cangkang.

Cumi-cumi juga menggunakan cara ini, menyerap air, lalu mendorongnya melalui corong dengan kekuatan besar, ia bergerak dengan kecepatan minimal 70 km / jam. Mengumpulkan tentakel menjadi satu simpul, tubuh cumi-cumi membentuk bentuk ramping. Mengambil mesin cumi-cumi sebagai dasar, para insinyur merancang meriam air. Air di dalamnya disedot ke dalam bilik, dan kemudian dibuang melalui nosel. Dengan demikian, kapal diarahkan ke arah yang berlawanan dari pancaran yang dikeluarkan.

Dibandingkan dengan cumi-cumi, salps menggunakan mesin yang paling efisien, menghabiskan energi lebih sedikit daripada cumi-cumi. Saat bergerak, salpa mengeluarkan air ke dalam lubang di depannya, lalu memasuki rongga yang luas tempat insangnya direntangkan. Setelah menyesap, lubang itu menutup, dan dengan bantuan otot-otot memanjang dan melintang yang menekan tubuh, air dikeluarkan melalui lubang dari belakang.

Mekanisme gerakan yang paling tidak biasa membanggakan kucing biasa. Marcel Desprez menyarankan bahwa tubuh dapat bergerak dan mengubah posisinya bahkan dengan bantuan kekuatan internal saja (tanpa menolak atau mengandalkan apa pun), dari mana dapat disimpulkan bahwa hukum Newton bisa salah. Bukti dugaannya bisa jadi seperti kucing yang jatuh dari ketinggian. Selama jatuh terbalik, dia masih akan mendarat di semua cakarnya, ini sudah menjadi semacam aksioma. Setelah memotret secara detail pergerakan kucing, kami dapat melihat semua yang dia lakukan dalam bingkai udara demi bingkai. Kami melihat gerakannya dengan cakarnya, yang menyebabkan respons tubuh, berputar ke arah yang berlawanan dengan gerakan cakarnya. Bertindak sesuai dengan hukum Newton, kucing berhasil mendarat.

Pada hewan, segala sesuatu terjadi pada tingkat naluri, seseorang, pada gilirannya, melakukannya secara sadar. Perenang profesional, setelah melompat dari menara, punya waktu untuk berputar tiga kali di udara, dan setelah berhasil menghentikan rotasi, mereka tegak lurus secara vertikal dan menyelam ke dalam air. Prinsip yang sama berlaku untuk pesenam sirkus udara.

Tidak peduli seberapa keras seseorang mencoba untuk melampaui alam, meningkatkan penemuan yang diciptakan olehnya, bagaimanapun, kita belum mencapai kesempurnaan teknologi ketika pesawat terbang dapat mengulangi tindakan capung: melayang di udara, langsung mundur atau pindah ke samping. Dan semua ini terjadi dengan kecepatan tinggi. Mungkin sedikit lebih banyak waktu akan berlalu dan pesawat, berkat koreksi karakteristik aerodinamis dan kemampuan reaktif capung, akan mampu berbelok tajam dan menjadi kurang rentan terhadap kondisi eksternal. Mengintip dari alam, seseorang masih bisa banyak berkembang untuk kepentingan kemajuan teknis.

Bagi banyak orang, konsep "penggerak jet" sangat terkait dengan pencapaian modern dalam sains dan teknologi, terutama fisika, dan gambar pesawat jet atau bahkan pesawat ruang angkasa yang terbang dengan kecepatan supersonik dengan bantuan mesin jet terkenal muncul di kepala mereka. . Faktanya, fenomena pendorong jet jauh lebih kuno daripada manusia itu sendiri, karena itu muncul jauh sebelum kita, manusia. Ya, propulsi jet secara aktif diwakili di alam: ubur-ubur, sotong telah berenang di kedalaman laut selama jutaan tahun sesuai dengan prinsip yang sama dengan yang diterbangkan oleh pesawat jet supersonik modern saat ini.

Sejarah propulsi jet

Sejak zaman kuno, berbagai ilmuwan telah mengamati fenomena propulsi jet di alam, seperti yang ditulis oleh ahli matematika dan mekanik Yunani kuno Heron sebelum orang lain, namun, ia tidak pernah melampaui teori.

Jika kita berbicara tentang aplikasi praktis propulsi jet, maka orang Cina yang inventif adalah yang pertama di sini. Sekitar abad ke-13, mereka menebak untuk meminjam prinsip pergerakan gurita dan sotong dalam penemuan roket pertama, yang mulai mereka gunakan baik untuk kembang api maupun untuk operasi militer (sebagai senjata militer dan sinyal). Beberapa saat kemudian, penemuan orang Cina yang berguna ini diadopsi oleh orang Arab, dan dari mereka orang Eropa.

Tentu saja, roket jet bersyarat pertama memiliki desain yang relatif primitif dan selama beberapa abad mereka praktis tidak berkembang sama sekali, tampaknya sejarah pengembangan propulsi jet membeku. Terobosan dalam hal ini baru terjadi pada abad ke-19.

Siapa yang menemukan propulsi jet?

Mungkin, kemenangan pelopor penggerak jet di "waktu baru" dapat diberikan kepada Nikolai Kibalchich, tidak hanya seorang penemu Rusia yang berbakat, tetapi juga seorang Relawan Rakyat revolusioner paruh waktu. Dia menciptakan proyeknya tentang mesin jet dan pesawat terbang untuk orang-orang sambil duduk di penjara kerajaan. Belakangan, Kibalchich dieksekusi karena aktivitas revolusionernya, dan proyeknya tetap menjadi debu di rak-rak arsip polisi rahasia Tsar.

Kemudian, karya-karya Kibalchich ke arah ini ditemukan dan dilengkapi dengan karya-karya ilmuwan berbakat lainnya, K. E. Tsiolkovsky. Dari tahun 1903 hingga 1914, ia menerbitkan serangkaian makalah yang secara meyakinkan membuktikan kemungkinan menggunakan propulsi jet dalam pembuatan pesawat ruang angkasa untuk eksplorasi ruang angkasa. Dia juga membentuk prinsip penggunaan roket multi-tahap. Sampai hari ini, banyak ide Tsiolkovsky digunakan dalam ilmu roket.

Contoh propulsi jet di alam

Tentunya, saat berenang di laut, Anda melihat ubur-ubur, tetapi Anda hampir tidak menyangka bahwa makhluk menakjubkan (dan juga lambat) ini bergerak dengan cara yang sama berkat dorongan jet. Yaitu, dengan mengurangi kubah transparannya, mereka memeras air, yang berfungsi sebagai semacam "mesin jet" untuk ubur-ubur.

Sotong juga memiliki mekanisme gerakan yang serupa - melalui corong khusus di depan tubuh dan melalui celah samping, ia menarik air ke dalam rongga insangnya, dan kemudian dengan penuh semangat membuangnya melalui corong, diarahkan ke belakang atau ke samping ( tergantung pada arah gerakan yang dibutuhkan oleh sotong).

Tetapi mesin jet paling menarik yang diciptakan oleh alam ditemukan pada cumi-cumi, yang dapat dengan tepat disebut "torpedo hidup". Lagi pula, bahkan tubuh hewan-hewan ini dalam bentuknya menyerupai roket, meskipun sebenarnya semuanya justru sebaliknya - roket ini menyalin tubuh cumi-cumi dengan desainnya.

Jika cumi-cumi perlu melakukan lemparan cepat, ia menggunakan mesin jet alaminya. Tubuhnya dikelilingi oleh mantel, jaringan otot khusus, dan setengah dari volume seluruh cumi-cumi jatuh di rongga mantel, di mana ia mengisap air. Kemudian dia tiba-tiba mengeluarkan aliran air yang terkumpul melalui nosel sempit, sambil melipat kesepuluh tentakelnya di atas kepalanya sedemikian rupa untuk mendapatkan bentuk yang ramping. Berkat navigasi jet yang sempurna, cumi-cumi dapat mencapai kecepatan mengesankan 60-70 km per jam.

Di antara pemilik mesin jet di alam ada juga tanaman, yaitu yang disebut "mentimun gila". Saat buahnya matang, sebagai respons terhadap sentuhan sekecil apa pun, ia menembakkan gluten dengan biji

Hukum propulsi jet

Cumi-cumi, “mentimun gila”, ubur-ubur, dan sotong lainnya telah menggunakan penggerak jet sejak zaman kuno, tanpa memikirkan esensi fisiknya, tetapi kami akan mencoba mencari tahu apa inti dari penggerak jet, apa gerakan yang disebut jet, untuk memberikan itu definisi.

Untuk memulainya, Anda dapat menggunakan eksperimen sederhana - jika Anda mengembang balon biasa dengan udara dan, tanpa mengikatnya, membiarkannya terbang, ia akan terbang dengan cepat hingga kehabisan udara. Fenomena ini menjelaskan hukum ketiga Newton, yang mengatakan bahwa dua benda berinteraksi dengan gaya yang sama besarnya dan berlawanan arah.

Artinya, gaya tumbukan bola pada aliran udara yang keluar darinya sama dengan gaya yang digunakan udara untuk mengusir bola dari dirinya sendiri. Roket juga bekerja dengan prinsip yang mirip dengan bola, yang mengeluarkan sebagian massanya dengan kecepatan tinggi, sambil menerima percepatan yang kuat dalam arah yang berlawanan.

Hukum kekekalan momentum dan propulsi jet

Fisika menjelaskan proses propulsi jet. Momentum adalah produk dari massa tubuh dan kecepatannya (mv). Ketika sebuah roket dalam keadaan diam, momentum dan kecepatannya adalah nol. Ketika sebuah pancaran mulai dikeluarkan darinya, maka sisanya, menurut hukum kekekalan momentum, harus memperoleh kecepatan di mana momentum total akan tetap sama dengan nol.

Formula propulsi jet

Secara umum, propulsi jet dapat digambarkan dengan rumus berikut:
m s v s + m p v p =0
m s v s =-m p v p

di mana m s v s adalah momentum yang dihasilkan oleh pancaran gas, m p v p adalah momentum yang diterima oleh roket.

Tanda minus menunjukkan bahwa arah roket dan gaya dorong jet berlawanan.

Propulsi jet dalam teknologi - prinsip pengoperasian mesin jet

Dalam teknologi modern, penggerak jet memainkan peran yang sangat penting, karena mesin jet menggerakkan pesawat dan pesawat ruang angkasa. Perangkat mesin jet itu sendiri mungkin berbeda tergantung pada ukuran dan tujuannya. Tetapi dengan satu atau lain cara, masing-masing dari mereka memiliki

  • pasokan bahan bakar,
  • ruang, untuk pembakaran bahan bakar,
  • nozzle, yang tugasnya adalah mempercepat aliran jet.

Beginilah penampakan mesin jet.

Propulsi jet, video

Dan terakhir, video menghibur tentang eksperimen fisik dengan penggerak jet.

Prinsip gerak jet adalah bahwa jenis gerak ini terjadi ketika ada pemisahan pada kecepatan tertentu dari tubuh bagiannya. Contoh klasik propulsi jet adalah pergerakan roket. Keunikan gerakan ini termasuk fakta bahwa tubuh menerima akselerasi tanpa interaksi dengan tubuh lain. Jadi, pergerakan roket terjadi karena perubahan massanya. Massa roket berkurang dengan keluarnya gas yang terjadi selama pembakaran bahan bakar. Pertimbangkan gerakan roket. Mari kita asumsikan bahwa massa roket adalah , dan kecepatannya pada saat itu adalah . Setelah beberapa saat, massa roket berkurang dengan nilai dan menjadi sama dengan: , kecepatan roket menjadi sama dengan .

Maka perubahan momentum dari waktu ke waktu dapat direpresentasikan sebagai:

di mana adalah kecepatan aliran keluar gas terhadap roket. Jika kami menerima bahwa itu adalah nilai kecil dari urutan yang lebih tinggi dibandingkan dengan yang lain, maka kami mendapatkan:

Di bawah aksi gaya eksternal pada sistem (), kami menyatakan perubahan momentum sebagai:

Kami menyamakan bagian yang benar dari rumus (2) dan (3), kami mendapatkan:

di mana ekspresi - disebut gaya reaktif. Dalam hal ini, jika arah vektor dan berlawanan, maka roket berakselerasi, jika tidak, melambat. Persamaan (4) disebut persamaan gerak suatu benda dengan massa variabel. Ini sering ditulis dalam bentuk (persamaan IV Meshchersky):

Gagasan menggunakan daya reaktif diusulkan pada awal abad ke-19. Nanti K.E. Tsiolkovsky mengemukakan teori gerak roket dan merumuskan dasar-dasar teori mesin jet berbahan bakar cair. Jika kita berasumsi bahwa gaya luar tidak bekerja pada roket, maka rumus (4) akan berbentuk:

>> Fisika: Penggerak Jet

Hukum Newton memungkinkan kita untuk menjelaskan fenomena mekanik yang sangat penting - penggerak jet. Ini adalah nama yang diberikan untuk gerakan tubuh yang terjadi ketika bagian darinya terpisah darinya dengan kecepatan tertentu.

Ambil, misalnya, balon karet anak-anak, tiup dan lepaskan. Kita akan melihat bahwa ketika udara mulai meninggalkannya ke satu arah, balon itu sendiri akan terbang ke arah lain. Ini adalah propulsi jet.

Menurut prinsip penggerak jet, beberapa perwakilan dunia hewan, seperti cumi-cumi dan gurita, bergerak. Membuang air yang mereka ambil secara berkala, mereka mampu mencapai kecepatan hingga 60-70 km / jam. Ubur-ubur, sotong dan beberapa hewan lain bergerak dengan cara yang sama.

Contoh propulsi jet juga dapat ditemukan di dunia tumbuhan. Misalnya, buah-buahan matang dari mentimun "gila", dengan sedikit sentuhan, memantul dari tangkai dan dari lubang yang terbentuk di tempat kaki yang terlepas, cairan pahit dengan biji dikeluarkan dengan paksa, sementara mentimun itu sendiri terbang lepas ke arah yang berlawanan.

Gerak reaktif yang terjadi saat air dikeluarkan dapat diamati pada percobaan berikut. Mari tuangkan air ke dalam corong kaca yang terhubung ke tabung karet dengan ujung berbentuk L (Gbr. 20). Kita akan melihat bahwa ketika air mulai mengalir keluar dari tabung, tabung itu sendiri akan mulai bergerak dan menyimpang ke arah yang berlawanan dengan arah aliran keluar air.

Penerbangan didasarkan pada prinsip propulsi jet. rudal. Roket luar angkasa modern adalah pesawat yang sangat kompleks, terdiri dari ratusan ribu dan jutaan bagian. Massa roket sangat besar, terdiri dari massa fluida kerja (yaitu, gas panas yang dihasilkan sebagai hasil dari pembakaran bahan bakar dan dikeluarkan dalam bentuk aliran jet) dan final atau, seperti yang mereka katakan, massa "kering" roket yang tersisa setelah pengeluaran fluida kerja dari roket.

Massa "kering" roket, pada gilirannya, terdiri dari massa struktur (yaitu, cangkang roket, mesin dan sistem kontrolnya) dan massa muatan (yaitu, peralatan ilmiah, badan roket). pesawat ruang angkasa yang diluncurkan ke orbit, awak dan sistem pendukung kehidupan kapal).

Saat cairan kerja habis, tangki kosong, bagian cangkang berlebih, dll., mulai membebani roket dengan muatan yang tidak perlu, sehingga sulit untuk berakselerasi. Oleh karena itu, roket komposit (atau multi-tahap) digunakan untuk mencapai kecepatan kosmik (Gbr. 21). Pada awalnya, hanya blok tahap pertama 1 yang bekerja di roket seperti itu, ketika pasokan bahan bakar di dalamnya habis, mereka dipisahkan dan tahap kedua dihidupkan; setelah bahan bakar habis di dalamnya, itu juga dipisahkan dan tahap ketiga dihidupkan.Satelit atau pesawat ruang angkasa lain yang terletak di kepala roket ditutupi dengan fairing kepala 4, bentuk ramping yang membantu mengurangi hambatan udara ketika roket tersebut terbang di atmosfer bumi.

Ketika jet gas reaktif dikeluarkan dari roket dengan kecepatan tinggi, roket itu sendiri bergegas ke arah yang berlawanan. Mengapa ini terjadi?

Menurut hukum ketiga Newton, gaya F yang digunakan roket pada fluida kerja adalah sama besarnya dan berlawanan arah dengan gaya F "yang dengannya fluida kerja bekerja pada badan roket:
F" = F (12.1)
Force F" (yang disebut gaya reaktif) dan mempercepat roket.

Dikirim oleh pembaca dari situs Internet

Perpustakaan online dengan buku teks dan buku, garis besar pelajaran fisika kelas 8, unduh tes fisika, buku dan buku teks sesuai dengan perencanaan kalender fisika kelas 8

konten pelajaran ringkasan pelajaran mendukung bingkai pelajaran presentasi metode akselerasi teknologi interaktif Praktik tugas dan latihan ujian mandiri lokakarya, pelatihan, kasus, pencarian pekerjaan rumah pertanyaan diskusi pertanyaan retoris dari siswa Ilustrasi audio, klip video, dan multimedia foto, gambar grafik, tabel, skema humor, anekdot, lelucon, perumpamaan komik, ucapan, teka-teki silang, kutipan Add-on abstrak artikel chip untuk boks ingin tahu buku teks dasar dan tambahan glosarium istilah lainnya Memperbaiki buku pelajaran dan pelajaranmengoreksi kesalahan dalam buku teks memperbarui fragmen dalam buku teks elemen inovasi dalam pelajaran menggantikan pengetahuan usang dengan yang baru Hanya untuk guru pelajaran yang sempurna rencana kalender untuk tahun rekomendasi metodologis dari program diskusi Pelajaran Terintegrasi

Di antara pencapaian teknis dan ilmiah besar abad ke-20, salah satu tempat pertama tidak diragukan lagi milik roket dan teori propulsi jet. Tahun-tahun Perang Dunia Kedua (1941-1945) menyebabkan peningkatan pesat yang luar biasa dalam desain kendaraan jet. Roket mesiu muncul kembali di medan perang, tetapi sudah menggunakan bubuk mesiu TNT tanpa asap berkalori tinggi (“Katyusha”). Pesawat bertenaga jet, pesawat tak berawak dengan mesin jet pulsa ("V-1") dan rudal balistik dengan jangkauan hingga 300 km ("V-2") telah dibuat.

Teknologi roket sekarang menjadi cabang industri yang sangat penting dan berkembang pesat. Perkembangan teori penerbangan kendaraan jet adalah salah satu masalah mendesak dari perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi modern.

K. E. Tsiolkovsky melakukan banyak hal untuk pengetahuan dasar-dasar teori gerak roket. Dia adalah orang pertama dalam sejarah sains yang merumuskan dan menyelidiki masalah mempelajari gerak lurus roket berdasarkan hukum mekanika teoretis. Seperti yang telah kami tunjukkan, prinsip komunikasi gerak dengan bantuan gaya reaksi dari partikel yang dikeluarkan telah diakui oleh Tsiolkovsky sejak tahun 1883, tetapi kreasinya tentang teori propulsi jet yang secara matematis sudah ada sejak akhir abad ke-19.

Dalam salah satu karyanya, Tsiolkovsky menulis: “Untuk waktu yang lama saya melihat roket, seperti orang lain: dari sudut pandang hiburan dan aplikasi kecil. Saya tidak ingat dengan baik bagaimana terpikir oleh saya untuk melakukan perhitungan yang berkaitan dengan roket. Tampak bagi saya bahwa benih pemikiran pertama ditanam oleh visioner terkenal Jules Verne; dia membangunkan otakku ke arah tertentu. Keinginan muncul, di balik keinginan muncul aktivitas pikiran. ... Lembar lama dengan formula terakhir yang terkait dengan perangkat jet ditandai dengan tanggal 25 Agustus 1898.

“... Saya tidak pernah mengklaim memiliki solusi lengkap untuk masalah ini. Yang pertama pasti datang: pikiran, fantasi, dongeng. Mereka diikuti oleh perhitungan ilmiah. Dan pada akhirnya, eksekusi memahkotai pikiran. Pekerjaan saya tentang perjalanan ruang angkasa termasuk dalam fase kreativitas tengah. Lebih dari siapa pun, saya memahami jurang yang memisahkan ide dari implementasinya, karena selama hidup saya, saya tidak hanya berpikir dan menghitung, tetapi juga mengeksekusi, juga bekerja dengan tangan saya. Namun, tidak mungkin untuk tidak menjadi ide: eksekusi didahului oleh pemikiran, perhitungan yang tepat adalah fantasi.

Pada tahun 1903, jurnal "Scientific Review" menerbitkan artikel pertama oleh Konstantin Eduardovich tentang peroketan, yang disebut "Studi ruang dunia dengan perangkat jet." Dalam karya ini, berdasarkan hukum mekanika teoretis yang paling sederhana (hukum kekekalan momentum dan hukum aksi gaya independen), teori penerbangan roket diberikan dan kemungkinan penggunaan kendaraan jet untuk komunikasi antarplanet dibuktikan. (Penciptaan teori umum tentang gerak benda yang massanya berubah dalam proses gerak adalah milik Profesor I. V. Meshchersky (1859-1935)).

Gagasan menggunakan roket untuk memecahkan masalah ilmiah, penggunaan mesin jet untuk menciptakan pergerakan kapal antarplanet yang megah sepenuhnya milik Tsiolkovsky. Dia adalah pendiri roket cair jarak jauh modern, salah satu pencipta bab baru dalam mekanika teoretis.

Mekanika klasik, yang mempelajari hukum gerak dan keseimbangan benda material, didasarkan pada tiga hukum gerak, dirumuskan dengan jelas dan ketat oleh seorang ilmuwan Inggris pada tahun 1687. Hukum-hukum ini telah digunakan oleh banyak peneliti untuk mempelajari gerak benda yang massanya tidak berubah selama gerak. Kasus-kasus gerak yang sangat penting dipertimbangkan dan sebuah ilmu pengetahuan besar diciptakan - mekanika benda dengan massa konstan. Aksioma mekanika benda dengan massa konstan, atau hukum gerak Newton, adalah generalisasi dari semua perkembangan mekanika sebelumnya. Saat ini, hukum-hukum dasar gerak mekanik dituangkan dalam semua buku teks fisika untuk sekolah menengah. Kami akan memberikan di sini ringkasan hukum gerak Newton, karena langkah selanjutnya dalam sains, yang memungkinkan untuk mempelajari gerakan roket, adalah pengembangan lebih lanjut dari metode mekanika klasik.